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对话科学松鼠会:生物多样性之美最基本的是“色”

2010年05月24日 13:55
来源:凤凰网读书

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欢迎来到凤凰网读书!此次是读书会第四期,约会科学松鼠会。本次活动我们在凤凰网读书会官方微博(http://t.ifeng.com/ifengdushuhui)及凤凰网读书会微博小组(http://t.ifeng.com/g/1453/)进行了预告和提前交流,欢迎加入和关注。

编者按:

最近,在北京的公交车站、5号线和10号线地铁上,都可以醒目的看到“联合国将2010年定为国际生物多样化年”公益广告。北京科博会近期也在筹办主题为“生物多样性保护与生态安全”的国际会议。可见,生物多样性保护问题对于我们这些地球的主人来说,已迫在眉睫。

2009年,是达尔文诞辰200周年,达尔文关于大自然的运转方式以及生物多样性的理论被不断拓展延伸,形成了现代生物学的基础。美国作家比尔·布莱森在其著作《A Short History Of Nearly Everything》(2003,简体字译本为《万物简史》)中说:“我们已经被选中,不管是命中注定,还是天意眷顾”,在无意中成为地球主人这件事实,“究竟有多少种生物已经灭绝,或即将灭绝,或永远不会灭绝,在此过程中我们究竟扮演着何种角色,我们都一无所知——真的是一无所知。”

所以,此期“凤凰网读书会”将借助几本科普书籍,以及与科学松鼠会、北京师范大学生命科学学院刘全儒教授、北京大学生命科学学院闻丞博士的交流,来翻看我们自然界的种种神奇,珍惜现有的生物多样性,从了解我们自己的无知开始吧。

推荐阅读:《生命的多样性》、《一百种尾巴或一千张叶子》、《与动物对话》、《常见野花》、《生命的未来》

(编者:曾宪楠)

《一百种尾巴或一千张叶子》 王冬 史军 张劲硕 刘旸著 中国轻工业出版社 2010年3月出版 (图片来源:凤凰网读书)

闻丞:大家好,我代表北大自然社会发展研究中心以及山水自然保护中心给大家献上一个PPT,也与“凤凰网读书会”的读者交流一下生物多样性的话题。大家坐地铁的时候可以注意到,在10号线和5号线地铁里有很多公益广告牌,标题是“生物多样性就是我们的生命”。画面是一个用生物图像拼成的蓝色地球,海里全是鱼,陆地上全是鸟兽,意思是说地球生物圈有各种生物有机组成在一起。今天我在这儿的任务是把这个意向再深入解剖一下,看看生物多样性下面到底是什么。

非常不好意思,松鼠会以前主持活动都是帅哥与美女,这次也不知道松鼠会看家帅哥美女姬十三、姬十四上哪儿了,弄这么一个保安来。(笑)

“色即是空”是进化哲理

闻丞:这是美丽的生物多样性。说到美丽,最基本的是什么?实际上是“色”。更深的想,美丽肯定和“色”是有极大关系的。

比如恐龙的羽毛。最近这些年,中国科学家尤其是北京自然博物馆的研究人员和中科院古生物所研究人员发了一些SCI——最高端的那两本科学和自然杂志,上面的内容很多是讲鸟类的起源。经研究发现,有一系列的化石来自于中国辽东半岛辽西地区,还有很多古老的鸟类以及介于鸟类和恐龙之间的古生物化石。这些动物共同特点是他们身上都有羽毛。在九十年代的时候,发现这些披着羽毛的恐龙是非常轰动的事件,八十年代拍的恐龙片子,都是脱着一个大尾巴,全身鳞片,又粗又笨。而中国的恐龙就不是那个样子的,在蒙古挖掘出来的恐龙身上,长着羽毛,而且有的羽毛形态相当接近于现在的鸟类羽毛,就颠覆了早些对恐龙形象的设定。结果一看,恐龙也可以很灵巧,身上也可以有鸟一样的羽毛。

这篇文章中文的意思是说一种灭绝的恐龙羽毛的颜色已经被知晓十来年了,但从来想象不到恐龙的羽毛是什么样子的,恐龙的羽毛和鸟一样漂亮吗?有颜色吗?像鸟一样的有飞羽、尾羽,这些丰富形态吗?以前只有化石形态的证据,有毛,但不知道毛是什么颜色。中国科学家和美国科学家合作,在今年年初上线的一篇文章里说,通过化石的证据分析了恐龙羽毛的颜色。

根据分析的结果,画出的恐龙样子其实更像一只鸟,他们怎么把恐龙的颜色做出来的呢?红的地方、黑的地方、白的地方、灰的地方,都有科学依据。这个地方相当于鸡翅,这是上臂,这是下臂,这部分就是手掌。这是带毛恐龙的前肢,这是鸡腿,这是骨盆,这是大腿骨,小腿骨,这是趾骨,化石完整保留下来这个恐龙后肢以及羽毛所有的形态,科学家采了这样的几点样本,把羽毛的样品拿出来做扫描电镜,通过扫描电镜原理,表面反射电子束的样子推测表面的样子,可以精确到纳米量级,在翅膀这个地方取出来的样本,相当于鸟的翅膀前肢,羽毛尖上取出来的样本是长条形的,这种东西是化石。这些叫黑色素,是动物皮肤上非常重要的一种色素,决定陆生动物的颜色。水里的动物也有黑色素。人对黑色素来讲更为敏感,因为很多女士都要美白,我的导师告诉我,美白的诀窍是两条——保湿和防晒,防晒是为了保湿,归根结蒂在和黑色素做斗争。回到这个问题上来说,通过黑色素留下的印记,形成化石石化的印记推测羽毛的颜色。见没见过柴鸡的毛?柴鸡是花的,肉鸡是白的,翅膀毛拿开以后一道深,一道浅的。浅色的部分就是黑色素比较少的部分,深色的部分就是黑色素排列比较紧密的部分,拿一根柴鸡的羽毛跑到电镜下面看,浅色的部分像这个样子,黑色素很稀疏,甚至没有,深色部分的黑色素排得很密。科学家通过在身体不同部位把毛的化石取出来,用扫描电镜看它的结构和黑色素颗粒的形态,最后就推测出这些羽毛长什么样,就得到上面这张图。实际上羽毛早在飞翔进化出来之前,就已经具备了多样的形态,有羽毛的恐龙是不会飞的。它在传递一个信息,告诉我的同类,告诉我心爱的那一位,我很美丽,实际上就是“色”,和好色是有关系的。

咱们来看看现代鸟。乌鸦就属于黑色素特别多的鸟,如果黑色素多了,而且多得没章法,结果就是乌鸦。这是白鹭,另一个极端,在进化的过程中,有的鸟,尤其是海鸟,把黑色素丢失掉了,毛里不表达黑色素,结果就是这个样子。

这是鹌鹑,市场有卖的,鹌鹑的毛色比较接近于鸟祖先原始的形态,身上有黑色素等几个色素在一起。

这叫九色鸟,世界上有的颜色它身上都有。可是颜色的基础主要还是黑色素,本来是黑的或者是没有颜色的白色的胶质蛋白,为什么出现这么多的变化呢?在这些蛋白排列的时候,有周期性,拿一个DVD碟,对着阳光一看,实际上也会有这样子的颜色,这种颜色叫结构色,本来不含有彩色色素的,就是黑的或者是白的,因为周期性的排列,对光产生了选择性的折射,就出来了彩虹一样的颜色。最美丽的东西是由黑色和白色不同的排列,经过复杂的组合搞出来的。“色即是空”,这句话背后是很有进化哲理的。

讲到这儿,大家说生物多样性在哪儿?先从这个开始说,生物多样性实际上根基是分子结构的多样性,一个本身是黑色或者白色的分子排列出来这样的效果后,生物多样性就是相当美丽的,之所以有这样美丽的东西,实际上又有一个历史的传承,历史传承的过程就叫做进化。

[责任编辑:曾宪楠] 标签:生物多样性 松鼠会 读书会 
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